耦合非线性薛定谔方程组的谱逼近

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耦合非线性Schr6dinger方程(简称CNLS方程)在工程与科学里尽人皆知,有着广泛应用。本文考虑在含有一阶微分项的CNLS方程组中,首先将正交样条谱配点法的配点进行优化,得到优化的正交样条谱配点法。并运用能量方法严格证明数值解的守恒性定律,同时严格证明了数值解在时间方向上的二阶精度和在空间方向上的高阶精度。通过优化,使得在精度不变的情况下,时间复杂度减少为正交样条谱配点法的1/2,大大提高了运算的效率。此外,本文还用Legendre谱逼近在空间方向获得了谱精度,提出了具有守恒性的全隐的二阶Legendre谱格式,并运用离散能量法严格证明了数值解的守恒性和稳定性,给出了收敛阶的估计。最后,本文通过模拟数值实验证明了优化的正交样条谱方法的高效性和Legendre谱逼近的高精度,且在数值计算中始终保持守恒性和稳定性。
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